车床夹具设计说明书

引言

十年磨一剑，一朝试锋芒。如今，毕业的钟声即将敲向，我们即将迈入社会工作的浪花中。因此，我们应该对自己大学三年来所学的知识进行汇总和提炼。而毕业设计则为我们提供了一个锻炼的舞台，在这灿烂的舞台上，我们都是主角，因为我们要运用自己所学的知识来自主设计，自主创新。为此，我还怀这饱满的热情和精力积极投入毕业设计的浪潮中。

通过上个月的课程专周设计和工厂实习，我发现在机械制造业中，机床就象人的头脑一样引领着该行业飞速地发展，而夹具则象人的四肢一样推动着该行业日新月异地革新。因此，我结合了时代的发展和社会的需要，选择了机床夹具设计。此外，我还认真学习了机械教研室公布的《毕业设计（论文）概念》，认真分析了此次毕业设计的目的、方向、重点和意义；并结合自身专业知识的掌握程度及运用能力，选择了中等复杂零件C620拔杆来进行工艺规程拟订和第20道工序的车夹设计。

我由于是在工厂自己完成的，没有老师的指导，做起来十分吃力，而且也没有足够的时间，可能设计有些粗糙，也存在很多问题，但我是真的尽力了！

这次毕业设计，让我明白了毕业设计的伟大意义。更进一步掌握了车夹的步骤和方法，锻炼了发现问题解决问题的能力和观察力。并对大学三年来所学的知识进行了一次彻底地“扫描”，充分认识到自身存在的不足，不但巩固了旧知识，还学到了许多新知识。进一步锻炼了自己的学习能力、自主设计、自主创新能力。

第一章工艺设计

工艺设计这一章是本次毕业设计的首要任务，对后面的夹具设计起着引领作用，是打开整个毕业设计的“窗户”，起着至关重要的作用。它主要包括零件工艺分析、机械加工工艺设计、机械加工工序设计等几个方面。现从各个方面具体进行。

第一节零件的工艺分析

由C620轴零件图可知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性、减振性以及铸造性，使用于承受较大应力、要求耐磨的零件。能够达到使用要求。

该零件上的主要加工面为B面、C面、G面、F面，主要加工孔有?420+0.027和2-?160+0.019和M10螺纹孔，此外，还需加工通槽24×5和4处油沟宽5深2。现结合图纸（图1—1）要求具体分析。

图1—1C620零件图

由零件图可知，B、C两平面与?42孔中心线的不垂直度公差0.05/100。为了保证精度要求，它们最好一次装夹后加工完成，这样便能更好地保证垂直度要求，从零件的结构特性来看，B面和?42孔易于实现一次装夹便完成加工，但C 面由于零件右端限制，不易和它们实现一次装夹便完成加工。即便能够达到一次装夹便完成加工的要求，也不够经济。此外，还考虑到精基准选择的因素，由于B面较大，而且是端面，?420+0.027孔较大，易于定位，因此将B面和?420+0.027孔作为精基准。从这方面考虑，它们应该一次加工完成，这样才能减小工件的定位误差。当B面和?42孔一次性加工完成后，C面以此定位来加工，便能很好地保证不垂直度误差了。

对于G面和F面，虽不是重要配合面，但它的表面质量直接关系到2-?160+0.019两孔的位置度及同轴度，因此这两面最好也一次性加工完成，这样便能很好地保证平行度，从而间接地减小了后续两孔的加工误差。结合本期专业实习的实践知识，初步确定该两面可采用卧式铣床X62W，用两把铣刀一次性加工完成。

至于2-?16两孔，首先，其尺寸精度较高，被约束的因素也较多，主要有

?420+0.027与?160+0.019两中心线位置度公差0.1，?160+0.019两孔同轴度公差0.05，?420+0.027与?160+0.019中心线垂直度公差0.05/100。从零件精度和加工工艺性考虑，这两孔最好在车床上一次性加工完成。

对于通槽24×5，由于没有很高的配合要求，只是影响后续螺纹孔M10加工，因此在铣床上粗铣后再精铣即可。

对于螺纹孔M16，它起着连接的作用，因此应先钻出预孔，然后攻螺纹即可，具体数据参阅工艺卡片。

对于4处宽5深2油槽，可在插床上加工，精度方面易于保证，只是加工方法有点复杂。特别是?420+0.027孔里面的两油槽，须采用活动销定位，待定位夹紧后再取出活动销进行加工。

由参考文献[1]《机械加工工艺设计手册》中有关面和孔的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是能够保证的，零件的结构工艺性也是可行的。

第二节确定毛坯

毛坯类型主要有铸件、锻件、型材等。毛坯的选择主要从以下四个方面来考虑：

1）零件的结构特性、形状和尺寸；

2）零件材料

3）零件产量

4）工厂设备条件

由于该零件的材料是HT200，其形状较复杂，属于中等复杂程度的异性零件，因此采用铸件较为合理。在选择铸造方法的时候应主要考虑该零件材料的铸造性能以及其生产批量以及工厂设备条件这三大因素。对于不同生产批量的零件其铸造方法也有很大区别。对于小批量生产的零件宜采用成本较低的木模铸造或；对于成批生产的零件则宜采用效率较高的砂型铸造，而在大批大量生产中，则采用高效率的砂型机械铸造。此外，对于一些精度要求较高的，并且结构较复杂的异性零件，当普通的方法不能完成铸造要求时，则需采用特种铸造。

对于本零件，通过上述分析，确定采用砂型铸造的方法获得毛坯，由于铸造后有残余应力，因此在铸造后进行清砂和热处理。

对毛坯进行热处理安排时，主要从以下从以下三个方面来考虑：

1）毛坯类型（通常，铸件采用退火处理；锻件采用正火处理）

2）工时安排（若工时充裕，如两班制，则采用人工时效即可；若工时紧张，如三班制，则采用回火处理）

3）工厂设备条件

通过上述分析，假设在工时充裕，两班制的情况下，则才用退火后进行人工时效处理。

待毛坯类型确定后，边可确定毛坯基本尺寸。通过参阅参考文献[1]《机械加工工艺设计手册》表2.3-6，该种毛坯的尺寸公差等级CT为8~10级，加工余量登记MA为G级。故取CT为9级，MA为G级。

参阅文献[1]《机械加工工艺设计手册》表2.3-5，用查表法确定各表面的总余量如表1-1所示。

表1-1各加工表面总余量

加工表面基本尺寸

（mm）加工余量等级加工余量数值

(mm)

说明

B、C面54H2单侧加工

G、F面54H2双侧加工

?420+0.027孔42H3单侧加工

第三节工艺规程设计

工艺规程设计主要包括以下四个方面，即定位基准的选择，制订工艺路线，选择加工设备及刀、夹、量具，加工工序设计。现对这四个方面逐步详解。

一、定位基准的选择

精基准的选择：C620轴拔杆的B面和?420+0.027孔既是设计基准，有是装配基准，用她们作精基准，既能使加工遵循“基准重合”的原则，又能实现“销孔”的典型定位方式；其余各孔和面的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，B面的面积较大，定位比较稳定，加紧方案即可采用一长销或短销，然后在C面加开口垫圈压紧。因此夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。

另一方面，从图纸上的技术要求?420+0.027与?160+0.019两中心线位置度公差0.01和?420+0.027与?160+0.019中心线垂直度公差0.05/100也可得知，?420+0.027孔是后续工序的基准，只有把它作为精基准，才能很好地保证与?160+0.019孔的位置度和垂直度。再则，G、F两对称面到中心线的距离为340-0.25，为了更好地保证该尺寸，也应该选它作为精基准。通过以上两方面的分析，确定B面和?420+0.027

精基准。

粗基准的选择：粗基准选择的一般原则有以下四点：

1）为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应选非加工面为粗基准；

2）合理分配各加工面的余量；

3）粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向上，通常只允许用一次；

4）选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造冒口、分型面、毛刺等缺陷，以保证定位准确、夹紧可靠。

以上面四点为基本出发点，结合该零件结构特性及铸造特性分析。A、E、D 面皆不是分型面，而且铸造后表面质量较好；而且面比较大，能够保证定位、夹紧可靠。此外，结合定位方法，可采用以A面和D面定位，E面压紧，或者采用E面和D面定位，A面压紧。这两种方案大同小异。只是工件的摆放位置相反。但都能保证加工要求。从这方面来看，只要铸造表面的质量较好，这两面不用加工便可进行定位压紧。从而使得定位基面的加工余量最小。满足一般粗基准选择的原则。另一方面，从产品的经济性来考虑，A、E、D三面皆相对较大，若铸造后都要加工方能到达定位精度要求，那必然带来成本增高的弊端，即使方案能够实现，也不实用于现场指导生产。因此，在设计零件的时候，就应从零件的结构特性、机械加工规程、生产效益等主要因素来综合考虑。

通过以上分析，结合加工过程来综合考虑。选择A、D两面较E、D两面更

好，这是由于前者便于在定位压紧中对工件进行观察、调整、取放。综上所述，确定以A、E两面为粗基准。

二、制订工艺路线

（一）初步拟订工艺路线

通过查阅参考文献[1]《机械加工工艺设计手册》第四章各种加工方法的经济精度和表面粗糙度，结合图纸（如第5页图１—１所示）分析各表面的加工要求，确定各表面的加工方法如下：

B面：粗车——精车；

?420+0.027孔：粗车——精车；

C面：粗铣——半精铣；

G、F两面：粗铣——半精铣；

?160+0.019两孔：钻——铰；

通槽24×5：粗铣——半精铣；

M10螺纹孔：钻——攻螺纹；

4处油槽：插槽

因B面和?420+0.027孔中心线的垂直度要求较高，同时，它们是后续工序的精基准，因此这两个工序应采用工序集中的原则，即分边在一次装夹下将B面和?420+0.027孔同时加工出来，以保证其位置精度。

根据先面后孔、先主要面后次要面和先粗加工后精加工的原则，将G、F两面放在前面，?160+0.019两孔则放在其后面。次要表面如C面，槽24×5，4处油槽则放在最后依次进行。

在拟订加工工艺路线的时候，除了考虑零件工艺性以及加工工艺的一些基本原则，还应考虑零件生产批量，并结合现场车间的机床布局，适当调整生产节拍，尽量减少装卸和运输等辅助工时，以边提高生产效率。如后面的M10螺纹孔和油槽的加工，这两工序之间没有直接的联系，先加工谁并无影响，因此和根据车间现场机床布局形式来进行适当的调整。此外，在拟订工艺路线的时候还应注意一些辅助环节，如倒角，可穿插在各工序之间进行，以边减少工时，提高生产效率。除此之外，尽量使得机械设备和工作人员的合理搭配，如一些次要倒角，可安排在最后进行钳工处理。这样，不仅达到了合理的生产节拍，还充分利用物力、人力资源。从而实现了较为经济合理的，能够指导现场生产的工艺路线。通过上述分析，初步拟订加工工艺路线如下：

表1-2初步工艺路线

工序号工序内容

10铸造——清砂——退火

20粗车——精车B面；粗车——精车——?420+0.027孔

30粗铣——精铣C面

40粗铣——半精铣G、F两面

50钻——铰?160+0.019两孔

60粗铣——精铣通槽24×5

70钻M10预孔——攻M10螺纹孔

80插4处宽5深2油槽

100检验

110入库

（二）改进工艺路线

上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序还需进一步改进。如工序20的加工方法，是对B面和?420+0.027孔分别进行粗、精加工，虽然这样能节省换刀等辅助工时，减小加工成本。但这两个面是整个工艺的精基准，并且它们之间有垂直度要求0.05/100，因此应将二者的粗、精加工集合在一起。即先粗车B面和?420+0.027孔，再精车B面和?420+0.027孔。这样不仅便于在加工?420+0.027孔时可以通过精车孔来纠正垂直度误差，还提高了加工精度，为后续工序提供了精度储备，同时，还有利于降低后续工序相关夹具的设计难度。从这一点来看，我们在拟订工艺路线的时候，不能一味照搬书上的原则、定理。而应结合生产实际，针对零件的主要的相关精度要求以及零件的整个工艺路线来综合考虑工序的安排。

此外，G、F两面的平行度会直接影响?160+0.019两孔的同轴度误差，因此，这两面应采用工序集中的原则，即一次装夹，对两个面同时进行加工，可才用卧式铣床X62W，用两把铣刀一次性铣出两面。

再者，?160+0.019两孔中心线与?420+0.027孔中心线的位置度要求为0.01，因此，不宜采用钻——铰的工艺方法。虽然钻——铰工序能保证零件精度要求，单工序工时较短，但是不便于在铰孔时纠正两孔同轴度误差以及两孔与?420+0.027孔中心线的位置度，因此，应采用钻——扩——铰的工艺方法，一方面能够通过铰孔来纠正?160+0.019两孔中心线与?420+0.027孔中心线的位置误差以及两孔同轴度误差，还能调整合理的生产节拍，也有利于刀具等硬件资源的合理分配。

此外，M10螺纹孔的加工安排则要注意零件生产批量的因素。这里是成批生产，其生产设备的搭配一般是大量通用机床。因此，这个M10螺纹孔的加工应放在一个工序中进行，这样便于机床的合理利用，同时减少了工件的搬运工时。但若该零件是大批的量生产，那么其生产设备则是以通用机床为主，辅以小量专用机床。而且生产线的安排利于随行夹具的通过。因此，宜采用工序分散的方式，以便提高生产效率。修改后的工艺路线如下：

表1-3改进的工艺路线

工序号工序内容简要说明10铸造——清砂——退火消除内应力

20粗车B面和?420+0.027孔——精车B面和?420+0.027孔基准先行

30粗铣——精铣C面次要表面穿插其中

40粗铣——半精铣G、F两面先加工面、工序集中50钻——扩——铰?160+0.019两孔后加工孔、工序分散60粗铣——精铣通槽24×5先加工面

70钻M10预孔——攻M10螺纹孔后加工孔、工序分散80插4处宽5深2油槽次要表面安排在后

工序分散，平衡节拍100检验

110入库

三、选择加工设备及刀、夹、量具

选择加工设备及刀、夹、量具时，主要从以下几个方面考虑：

1）生产类型

2）工件定位

3）现场生产设备及其布置

4）各个工序加工方法

从上述四个基本点出发，结合零件工艺路线以及相关精度要求，现对各个工序逐次分析

工序20。考虑到定位的定位夹紧方案（如图1—2所示）及夹具结构设计等问题，采用卧式车床，通过查阅参考文献[1]《机械加工工艺设计手册》有关机床能达到的精度和相关刀、夹、量具的测量精度，结合本工序的精度要求，选择适当的设备，尽量在保证加工要求的前提下选择相应的设备，切记不要一味地为了满足加工精度要求，而选择超出加工精度太多的机床或刀、夹、量具。通过分析比较，本工序选择C620卧式机床，选择端面车刀和内孔车刀。由于是成批生产，所以应该以通用夹具为辅，专用夹具为主。一方面成本不至于太高，另一方面以减少工件在装夹中的辅助工时，进而降低工件在加工过程中的辅助时间，提高生产效率，这里设计专门的车床夹具（编号：CJ—01）。由于是成批生产，则选用一般的通用量具，而不采用高效的专用量具，这里选用通用量具游标卡尺100×0.05mm，并辅以专用量具孔用量规。

工序30。其考虑原则及大致方法与上述相似，这里便不再累述。该工序的定位夹紧方案如图1—3所示。考虑到C面在加工过程中，由于其侧面有障碍，影响了工件的旋转，因此，不宜采用B面加工的车端面的方法，而应采用铣削的方法。在铣削方法中还要考虑立铣和卧铣。由于卧铣较为普遍，但由于工件结构的限制，卧铣的加工方法显然难以达到加工要求，因此采用立铣。通过查阅文献[1]，选择立式铣床X5020B。夹具也才用专门的铣床夹具（编号：XJ—01）。刀具则采用立铣刀，其尺寸应适中，若尺寸过大，虽然能提高切削效率，但会给机床增添动力负担；若尺寸过小，不仅费时，还没有合理利用机床资源。现综合

图1—2第20道工序定位方案

这几方面，并结合加工尺寸，选择?32mm的立式铣刀。至于量具则选用一般的通用量具游标卡尺100×0.05mm即可。

工序40。本工序是加工G、F两平行面（其定位夹紧方案如图1—4所示），由于前面已经阐述过，该工序关系到下一工序车?160+0.019两孔的位置精度。因此，这两面应一次装夹便同时加工完成，所以，查阅参考文献[1]后选择常用的卧式铣床X62W较为经济合理。其夹具亦采用专用夹具（编号：XJ—02）。该工序的量具选用通用量具游标卡尺100x0.02mm。刀具则根据加工尺寸来选择合适的铣刀，查阅参考文献[1]有关刀具尺寸，经反复比较后选择卧铣刀铣刀?42mm。

图1—3第30道工序定位夹紧方案

工序50。该工序是加工?160+0.019两孔，其定位夹紧方案是以B面和孔?420+0.027mm长销定位，C面开口垫圈压紧，A面加支撑钉。虽然其定位夹紧方案和上一工序的不一样，不过它们的表达方法一样，因此本工序的夹紧方案图可参考图1—4）。由前面的分析可知，该工序非常重要，它的约束因素也比较多，牵涉到与?420+0.027孔的位置度以及垂直度，因此其装夹方式必须采用第一道工序加工出来的精基准来定位。通过查阅参考文献[1]发现，车床在加工孔方面，尤其是在孔的位置度以及表面质量方面明显由于同精度级别的钻床。这是因为工件在车床上加工，一般是采用工件旋转，刀具进给；而钻床上则是工件不动，而刀具运动进给。因此，通过比较后首先确定采用车床加工该两孔而不采用钻床。查阅参考文献[1]有关机床加工精度及机床联系尺寸后进行比较选择，卧式车床C620能达到的加工精度为0.01mm,其中心高为200mm,刚好满足要求，并且不会使夹具尺寸过大。对于本工序有关刀具的选择则参阅参考文献有关刀具尺寸的知识进行比较后选择。由于该孔只有?16mm,因此不便铸出预孔，所以，要先钻出预孔。查阅有关钻、扩、铰的经济加工余量并结合刀具尺寸后选择钻孔的刀具为

麻花钻ф12mm，扩孔的刀具则选用直柄扩

图1—4工序40定位夹紧方案

孔钻ф15.75mm，铰孔的刀具则选用锥柄机用铰刀ф16mm。对于量具的选择，则主要考虑测量精度和效率两方面。一般的游标卡尺其精度不高，只使用于普通直线尺寸；而内径千分尺虽然能达到测量精度，但是测量工程较为复杂，不利于成批生产。因此，需选用专门的测具，这里选择专门的孔用量规。而夹具亦采用专用车床夹具（编号：CJ—02）。

工序60。该工序只加工一个通槽24×5，其定位压紧方式如图1—5所示。由于其尺寸比较适中，因此，采用立铣的方式便方便加工。查阅参考文献[1]后选择立式铣床X5020B。其夹具亦采用专用铣床夹具（编号：XJ—03）。其刀具则由其几何尺寸来选择相应的刀具，通过反复比较并参考同类工序的加工，并结合所选铣床X5020B的机床联系尺寸以及机床主轴结构形式和主轴追孔号，最后选择选择莫氏锥柄立铣刀?16mm较为经济合理。其量具则采用一般的通用量具游标卡尺即可，不过在选择游标卡尺精度的时候则要参考被测尺寸的精度状况来选择相应精度等级的游标卡尺，这里选用游标卡尺100x0.02mm较为经济合理。

图1—5第60道工序夹紧方案

工序70。其工序内容是钻M10预孔——攻M10螺纹孔，其定位夹紧方案和上一道工序的相同，只是由于加工的机床不同，因而其结构不同，不过其表达方案和图1—5相同。这一工序在不同批量的时候加工方法是截然不同的，若是成批生产则最好采用工序集中，即在一次装夹中先后加工完成，可才用换刀具的办法实现加工要求；若是大批大两生产则宜将工序分散，即钻孔和攻螺纹分别在两台机床上进行。由于加工方法的不同，其刀具的选择也不同。这里由于是成批生产，因此，查阅参考文献[1]有关钻床的机床联系尺寸及其主轴形式，并结合刀具的相关尺寸及结构特点来综合分析后选择。首先，选择用钻床Z512-1。然后选择钻预孔的刀具为直柄麻花钻?9mm，接着选择攻螺纹的刀具为机用丝锥M10mm较为经济合理。其家具亦采用专用钻床夹具（编号：ZJ—01）。至于量具，则不能采用通用量具，而宜采用专用量具，这里选用通端螺纹塞规、止端螺纹塞规。

图1—7第80道工序定位夹紧方案图

工序80。其工序内容为插4处宽5深2的油槽，很明显，该工序选用的机床应该是插床。其定位夹紧方案有两种。插?420+0.027孔两端面的油槽的定位夹紧方案如图1—6所示，插?420+0.027孔里面的两油槽的定位夹紧方案如图1—8所示。值得指出的是在插?420+0.027孔里面的两油槽的时候中间需用活动销，即定位夹紧后需取出活动销，再进行加工。通过查阅参考文献[1]有关插床的加工精度及机床联系尺寸，经过反复比较后选择插床B5032较为经济合理。其夹具亦采用专用的插床夹具（编号：CHJ—01）。刀具则选用专门的插槽刀。量具则根据被测尺寸的精度来选择，这里选择深度游标卡尺100×0.02mm较为经济合理。

通过以上的分析可以得知：对于加工设备及刀、夹、量具的选择除了上述四个基本点之外，还应考虑机床的联系尺寸以及机床的主轴结构形式，尤其是机床的锥孔号，是选择刀具的关键因素。若在选择刀具的时候没有考虑机床的主轴追锥孔号，则选择的刀具也许能满足加工精度，但在实际操作中难免会出现刀具装不进或者装夹刀具和换刀具较麻烦，反而影响加工效率。而对于量具的选择则应首先考虑成本和测量精度等级以及被测尺寸的精度，选择相当的量具。避免高精

图1—8第80道工序定位夹紧方案图

度尺寸用低精度量具而导致尺寸不准而造成工件的报废，同时也要避免低精度的尺寸选用高精度的量具而造成“杀鸡用牛刀”的浪费。

总之，机床设备及刀、夹、量具的选择，应从上面提到的几个方面综合起来考虑，若过于片面皆会造成不必要的损失。此外，由于缺乏实际生产经验，也许上面的选择有不当之处，我将在以后的工作进一步改善。

四、制定工艺规程

通过上述分析，将工艺路线和各个工序选用的机床设备、刀、夹、量具便可制定工艺规程。通过上个月的专业实习，通过两天对现场工艺文件的查看，对工艺文件有了较深刻的认识。一般工厂用以指导现场实际生产的工艺文件包括工艺规程、工艺卡片、产品跟单。但我们在学校做设计专周的时候则采用的是学校自行设计的工艺卡片，这种工艺卡片属于集中式工艺卡片，即将工艺内容和工序内容集中在一起。虽然不够正式，但适合我们使用。由于时间关系，这次，暂不采用单独的工艺卡片和工序卡片。而采用学校自行设计的集中式工艺卡片。工艺卡

片详情参阅附带的“C620轴拔杆机械加工工艺规程“。

第二章工序20的夹具设计

本次设计的夹具为第20道工序——车B面和?42孔，有前面的讲述可知，该夹具安装在卧式车床C620上。现从以下一个方面进行设计。

第一节确定设计方案

这道工序所加工的面为一大端面，加工的孔是与该端面垂直的中心孔。它们皆为后续加工的工序基准，因此应选一可靠的粗基准来安装定位，由前一章的讲述可知：该工序以A、D两面定位，E面压紧。这时有两种定位方案：1）以A面三点，B面两点，E面压紧；

2）以D面三点，A面两点，E面压紧

现对这两种定位方式进行分析。第一种定位方案需使工件躺这放在定位基面上，虽然不是工件的自然摆放位置，但是A面的面积较D面的大，定位相对来说更加可靠。因为接触面越大，工件定位越稳定，在加工过程中的平衡性更好，不会因为切削加工带来的震动而影响工件的加工精度。但是从人的主观和直觉上感觉很别扭。不过，正因为这一点，反而使得工件的重心得以降低，根据力学的原理可知。工件的质心离回转中心越近，离心力越小。工件的平稳性便更好。

第二种方案则是工件很自然地摆放在工作台上，让人感觉很自然。没有别扭的感觉，也便于夹具的设计以及装配图的绘制。不过D面相对于A面而言，其面积相对较小，因此，这种定位方案在加工过程中引起的振动效果较前者明显，不利于工件加工精度的保证。此外，由于这种方案导致工件的质心离回转中心较远，从而引起的震动较前者的大。从精度保证的要求来考虑，第一种方案较第二中的好，因此采用第一种方案。即以A面三点，D面两点定位，在E面压紧。

定位方案确定后，则需考虑夹紧方案。根据工件在夹具上的定位方式，其属于面定位，而且压紧部位为E面，因此首先考虑压板压紧。通过参阅参考文献[2]《机床夹具设计》有关车床夹具设计的典型定位及压紧方案。这里采用移动使压板压紧。但由于工件纵向尺寸较长，因此，一个压板显然达不到压紧要求，这里才用两个压板分边在两端进行压紧。这样的压紧方式，操作起来比较方便，而且压紧力也较大，能够保证工件加工要求。

此外，在大体方案确定后，还应对方案进行改进，检查是否有疏漏之处和需改进之处。由于工件在加工过程中，其纵向要受力，而工件是以五点定位，虽然能保证加工要求，但总体上来说，工件纵向承受力的效果较差，因此，因考虑加支撑钉或者挡销。为此，在工件的末端加一个放转销，一方面弥补了不完全定位的缺陷，二则起着承受纵向力，使工件在加工过程中更加稳定，再则，起着防转作用，能够进一步提高定位精度，减小加工过程中细微松动或细微转动带来的尺寸误差和位置度等相关误差。通过以上分析，确定夹具的定位压紧方案为：以A 面三点，D面两点，在小端处加防转销，活动压板两块在E面压紧，具体夹具结构请参阅夹具装配图。

第二节重点零件及结构分析

通过上个月的夹具课程设计和实习专周，对夹具设计的重点和难点有了一定

的感性认识。大体上，不管是钻夹、铣夹，还是车夹。它们的定位压紧都是一个重点，也是难点。不过他们的设计原则大体相同，只是设计方向和侧重点不同。而真正的不同之处则在于个别特殊零件的设计。如车夹，由于其运动特点是随主轴回转，因此，由于工件的装夹难免会有偏心，因此，必须设计平衡块，以减少起偏心。平衡块的设计应在不增加结构的复杂性的前提上安放在夹具的适当位置，一般和夹具体边缘处以圆弧面相切，一方面，平衡块离回转中心越远，根据力学中的力矩公式可知，距离越远，力便越小。因此，平衡块的质量也可以设计的轻一点，有利于减轻机床负荷，是一种很经典也很适用的方法。

对于铣床呢则主要在于对刀块的设计，因为铣床的的加工不像车床加工，工件旋转自动定心，因此铣床上的平衡块直接关系到工件的加工误差，这便是其不同之处。

对于钻夹则侧重于钻套、钻模板的设计，因为钻床上工件的尺寸精度、位置精度主要由刀具保证，而刀具需要很准确的引导，这便是钻套的功用。这便是钻夹的不同之处。

由于本次设计是设计车夹，因此对铣夹和钻夹仅作简单介绍。现在针对夹具装配体对重点零件进行分析

一、夹具体

夹具体的结构应根据它与机床主轴或者导轨之间的连接方式来设计夹具体的连接结构。并结合夹具体在不同机床上的运动特性来综合考虑夹具体的基本结构。由于夹具体是连接机床主轴和夹具的纽带，因此，其连接部位的结构和连接方式得当与否，从某种成都上来说，可以评判该夹具的优劣。通常，铣床夹具体做成矩形状，在两端开“U”形槽；而车床夹具的夹具体则因为夹具体要随机床主轴旋转而设计成圆盘状。由于车床主轴的端部结构形式很多，因此，车夹的种类也很多。常有的有角铁式车床夹具、卡盘式车床夹具、心轴式车床夹具、夹头式车床夹具等。

通过参阅参考文献[2]《机床夹具设计》和参考文献[3]《金属切削机床夹具设计手册》有关夹具体典型结构的知识。再参阅参考文献[1]《机械加工工艺设计手册》有关机床主轴端部结构尺寸的知识。结合起来设计夹具体的结构及其相关尺寸。

本次设计对第20道工序选用的机床为C620，夹具在这种机床上的安装方法及特点是：夹具通过过渡盘与机床主轴连接。径向尺寸较大的夹具，一般用过渡盘安装在主轴的头部，过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。因此可以参阅文献[3]《金属切削机床夹具设计手册》第436页“过渡盘”相关知识来设计夹具体的结构尺寸。通常，过渡盘与夹具体之间采用“止口”定心，即夹具体的定位孔与过渡盘的凸缘以H7/f7、H7/h6、H7/js6或h7/n6配合，然后用螺钉固紧。过渡盘通常作为车床附件备用。因此，在设计夹具体时应按过渡盘凸缘确定夹具的止口尺寸。参阅参考文献[1]《机械加工工艺设计手册》第611页表10-80“车床花盘”的相关数据，确定夹具体的止口尺寸为?240mm。

通过上述分析，夹具体的大致结构及相关尺寸都能确定了。但因为夹具体并不是直接与主轴相配合。因此，还要考虑怎样安装的问题。同时，还要思考安装方法会不会使得夹具结构存在缺陷。要是有的话有怎样改进？现从这几个小问题出发来进一步探究夹具体的结构。根据上一小节的分析可知：夹具体与过渡盘的连接是采用过渡盘凸缘与夹具体止口的配合。但这就存在一个问题。它们之间所

要求的配合在安装的时候怎样才能保证呢？这也是怎样减少安装误差所要考虑的问题。通常，为了保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的限位基面进行仔细找正。若夹具的限位基面为与主轴同轴的回转面，则直接用限位表面找正它与主轴的同轴度。若限位面偏离回转中心，则也在夹具体上专门制一孔（或外圆），即找正孔（校正环）。在安装的时候以它作为找正基面，使该面与机床主轴同轴，同时，它也作为夹具的设计、装配和测量基准。这样，夹具体的总体结构才算设计完成。夹具体的具体结构请参阅附带的“夹具体工程图”。

二、角铁

在车床夹具设计中，角铁式车床夹具是最常见的形式。这是因为，夹具体呈角铁状的车床夹具，其结构不对称，用于加工壳体、支座、杠杆、接头等零件上的端面和回转面。而且角铁式车夹结构简单，操作方便，设计方便。因此在设计夹具的时候优先考虑使用这种结构。角铁的设计应根据夹具的总体尺寸大小以及夹具体的结构来设计。在2000年以前，大多采用将角铁与夹具体通过铸造的方式结构在一起。这种方法随便能够使结构简化，但存在很大问题。首先，将夹具体与角铁铸造在一起，不便于找正孔和夹具上的一些螺纹孔的加工，即其加工工艺性较差。此外，由于角铁的结构尺寸和质量稍小于夹具体的。铸造在一起后破坏了夹具体的对称性，在加工过程中难免有振动，这时边直接传递到工件上，降低加工误差。这中铸造式的角铁只使用于小直径的夹具以及一些加工精度要求不高的零件。经过最近几年的不断改进，大多采用单独的角铁，通过两个销和一个面与夹具体表面定位，然后用螺栓压紧。这种方法不仅定位可靠，精度高，而且便于调整和更好。若要加工其他工件的时候，只需更换角铁后续部分的结构，而无需再设计过渡盘和夹具体。

结合上述分析，参阅参阅文献[3]《金属切削机床夹具设计手册》第440页表10—92“角铁”的相关数据来设计角铁的具体结构和尺寸。值得注意的是，一般角铁都是以HT200、Q235等为基本材料，一般采用铸造的方式获得毛坯。此外，用于定位的表面一般较大，因此在设计角铁的时候应铸造出凸台，以边减少加工面。再则，若需加工销孔，也最好铸造出凸台，这样不会削减角铁本身的刚度，另一方面也减小了钻孔面的加工。

总的来说，车床夹具中角铁的设计和前面所讲的夹具体的设计是车夹设计的重点和难点，接着便是定位夹紧机构。因此，在设计角铁的时候要慎重考虑，结合夹具体的相关尺寸、零件工艺性、定位夹紧方案等多方面多角度综合考虑来进行设计。同时，还应结合专周课程设计和实习专周的相关知识，参考当前最新的设计方案。具体的角铁的结构及相关尺寸请参阅角铁的“零件模型”。

三、夹紧装置

夹紧装置相对于夹具体和角铁的结构比较复杂。通常夹紧装置又绝大部分标准件并辐以少量自行设计的以满足特殊要求的零件。设计夹紧装置，首先要确定夹紧方案，然后再选择实现该方案的具体零部件。车床夹具所采用的夹紧机构，一般有以下三种：

1）斜楔夹紧机构；

2）螺旋夹紧机构；

3）偏心夹紧机构。

在设计夹紧机构之前，我多大量的资料进行了学习和分析。参阅了参考文献[2]《机床夹具设计》和参考文献[3]《金属切削机床夹具设计手册》有关夹紧机构及典型夹紧装置的知识。对上述三中基本夹紧机构进行比较分析来选择夹紧方案。斜楔夹紧机构，其工作原理是：工件装入后，垂击斜楔大头，夹紧工件。加工完毕后，锤击斜楔小头，送开工件。由于用斜楔直接夹紧工件的夹紧力较小，而且操作费时，所以，实际生产中应用不多，多数情况下是将斜楔与其它机构联合起来使用。不过斜楔夹紧机构也有起优点就是具有自锁功能。不过其自锁原理比较复杂，不便于设计。

螺旋夹紧机构一般由螺钉、螺母、垫圈、垫板等元件组成。螺旋夹紧机构不仅结构简单、容易制造，并且大多数零件可以从标准件中选择，因此成本较低。此外，由于缠绕在螺钉表面的螺旋线很长，升角较小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能非常好，夹紧力和夹紧行程都较大，是手动夹紧中用的最多的一中夹紧机构。它主要有两种形式：

1）单个螺旋夹紧机构；

2）螺旋压板机构。

这两种机构原理大致相同，只是结构上有些不同。不同之处在于前者无压板，而后者有压板。前者主要用于销孔定位时的夹紧，而后者的结构形式变化多样，使用对象比较广泛。

偏心夹紧机构是用偏心件直接或间接夹紧工件的机构。常用的偏心件是圆偏心轮和偏心轴。偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速，但是夹紧力和夹紧行程都较小，一般用于切削力不大，振动较小、夹压面公差小的加工中。

由于C620轴拔杆第20道工序的加工所采用的机床是卧式车床C620,而且加工内容是车端面和车?42孔。通过查阅参考文献[1]《机械加工工艺设计手册》可知，车床车削的转速一般较高，相对于其他铣削和钻加工而言振动性较大，另一方面由于夹紧力比较大，所以采用斜楔夹紧机构和偏心夹紧机构显然不能达到加工要求。因此，通过上述分析。显而易见，本次设计C620轴拔杆第20道工序的夹具的夹紧机构应采用螺旋夹紧机构。由于定位面和压紧面皆为平面，因此，选择螺旋夹紧机构中的螺旋压板夹紧机构比较合适。而且，螺旋压板机构变化形式多样，所以为设计夹紧机构开拓了很多道路，因此我选择了螺旋压板夹紧机构。由于是第一次设计，很多地方难免存在不足，压板的结构设计。若有不足之处还请各位老师指点。大致的结构如下图所示，具体的模型请参考装配图3。

四、平衡块

由于角铁式车床夹具，其结构不对称，因此，设计时应采取平衡措施，以减小由离心力产生的振动和主轴轴承的磨损。对于低速切削的车床夹具只需进行静平衡验算。对于高速车削的车床加夹具需要考虑离心力的影响。从这点出发，现对其逐步进行分析和计算。

图2—1螺旋压板加紧机构简图

五、平衡块

（1）计算出工件和夹具不平衡部分的合成质量m

j

的计算相当复杂，所以应运用计算机辅助设计相关的软件来计合成质量m

j

算，以提高设计效率。首先画出装配图的简图，然后在Slidworks这个软件里有一个特殊的工具，即“质量特性”。因此，只需选中工件和夹具不平衡部分，然后运用此项功能便能查得质量和中心。装配图简图如图2—2所示：

图2—2夹具装配图简图

初步估算工件及夹具不平衡部分的合成质量为：

m j=5467.19g=5.46719Kg

X=974.73

Y=-11.35

Z=-48.10

假设合成质量m

j

集中在重心A处,则，由X=974.73和Y=-11.35在Caxa

软件里可以通过作图的方法来确定重心A到圆心的距离

OA=R=974.8

轴向尺寸L=Y=11.35,转动时它所产生的离心力

F j≈0.01m j Rn2（n为主轴转速，这里取720r/min）

=0.01×5.46719×974.8×720

=38368.5N

由离心力引起的力矩M j为

M j=F j L

=38368.5×11.35

=435482.42N*mm

设平衡块的质量m

p

集中在重心B处，OB=r,轴向尺寸为l，则平衡块引起的

离心力F

p

为

F p≈0.01m p rn2

由F

p

引起的力矩M p

M p=F p l

在综合考虑径向位置和轴向位置平衡的情况下，满足平衡关系式

M j=M p，即：

0.01m

j Rn2L=0.01m

p

rn2l,化解后得：m p=m j RL/rl

=60488/rl,即：

m p rl=60488.

接下来可先根据平衡块设计的相关原则，先画出大致模型，然后装配到装配体中进行校核，有不合适的地方，根据基本原则不变来进行调整。

首先，根据装配图可知，平衡块设计的越远，其质量可以相对较小，因此，平衡块的边缘应尽量靠近夹具体的外圆面，这样不仅可以使得平衡块的质量相对减小，还方便于平衡块在夹具体上的安装。因此，可以先大致画出平衡块的结构，其结构简图如图2—3所示：

大致结构确定以后，边可根据零件的工艺性来确定其厚度。厚度应适中，若是零件薄了，则会增加平衡块的数量，不便于安装。而且块数的增多，结合面便增多，对机床的运转的平稳性又负面影响。通过查阅参考文献[3]《金属切削机床夹具设计手册》有关平衡块的数据，取厚度

h=20mm

当上述基本结构和基本尺寸确定后，便可通过平衡块重心到回转中心的距离r和轴向尺寸l进行反复调整。经过多次该后便得到平衡块的结构及相关尺寸。此外，值得提出的是平衡块在夹具上的安装方式，一般都是才用螺栓连接。经参阅一些参考资料发现，有一些资料的平衡块结构虽然较为合理，但有一个缺点就是安装好以后的平衡块，其位置被固定死，因此不能调整，为了改正这一缺点，这次设计我采用用了中间加一凹槽，及可以在一定范围类调整平衡块的周向位置，在操持基本原则不变的情况下，改变平衡块周向位置，以满足平稳性要求。这样设计，更利于现场安装和调整。

图2—3平衡块简图

第三节加工误差分析

下面进行加工误差的分析。

车床夹具的加工误差主要有以下四种：

1）定位误差ΔD；

由于该工序加工的都是精基准，通过夹具装配图可知，该零件在加工过程中无定位误差，这是因为车床在加工的时候，若采用工件旋转，刀具进给。那么即无对刀误差，也无定位误差。可看成为

ΔD=0

2）夹具误差ΔJ

夹具误差为限位基面与机床回转中心的尺寸误差，但是该工序是第一道工序，起工序内容是加工精基准，其位置度误差便与定位见无关。其位置度误差又机床保证。通过查阅参考文献[1]《机械加工工艺设计手册》第588页表10—44“车床工作精度”可知：普通车床当主轴前端直径小于400mm时，其主轴定心轴颈的径向跳动为0.01mm。即：

ΔJ=0.01

3）夹具的安装误差ΔA

ΔA=X1max+X

2max

夹具的安装误差为过渡盘凸缘与夹具体止口配合的误差。即：X1max，通过查

夹具设计实例

实验三：机床夹具设计 姓名：谢银飞班级：机制152班学号：72（22） 姓名：朱嘉俊班级：机制152班学号：73（23） 一.明确设计任务 1.设计任务 加工拨叉上?孔(工件材料45钢）。工件以?孔、叉口及槽在定位轴2、削边销1、?偏心轮3上定位，由偏心轮夹紧工件，并利用偏心轮楔面的作用限制工件一个自由度。本夹具采用铰链式钻模板，放松锁锁紧螺钉6，即可回转钻模板，以便于装卸工件。图1所示为拨叉钻孔工序图。? 设计在Z525立式钻床上钻拨叉零件上?的钻床夹具。 图 1 零件图 图 2 三维实体图

2．杠杆臂加工工艺分析 （1）加工要求 加工φ10 和φ13 两孔；孔距为78±；U型槽14.20+0.1对称轴线与?轴线的水平尺寸为±，垂直尺寸为两孔垂直；?对?轴线平行度公差为；φ13对φ22 轴线垂直度公差为。Φ10 孔Ra 值为，Φ13 孔Ra 值为。 （2）加工工艺由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平面里，要钻完 一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。分析零件图可知，该拔叉的叉角两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面，使用淬火处理提供 局部的接触硬度。叉角两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证 孔的加工精度，及孔与叉角两端面的垂直度。其它表面加工精度较低，通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也 可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来，可见该零件 工艺性好。 二．定位方案与定位元件 1.夹具设计要求 已知工件材料为45钢，毛坯为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，大 批生产规模。试为该工序设计一钻床夹具。 2、夹具的设计方案? 分析：? ①孔?为自由尺寸，可一次钻削保证。该孔在轴线方向的设计基准距离槽 14.20+0.1mm的对称中心线为±；在径向方向的设计基准是孔?的中心线，其对称 度要求为，该尺寸精度可以通过钻模保证。 ②孔：、槽14.20+0.1mm和拨叉槽口510+0.1mm是已完成的尺寸，钻孔?。 ③立钻Z525的最大钻孔直径为?25mm，主轴端面到工作台面的最大距离H 为700mm，工作台面尺寸为375mm×500mm，其空间尺寸完全能够满足夹具的布 置和加工范围的要求。 ④本工序为单一的孔加工，夹具可采用固定式。 方案设计:? 1、定位基准的选择：为了保证孔?对基准孔?垂直并对该孔中心线的对称度 符合要求，应当限制工件X的平移、Y轴旋转、Z轴旋转，三个自由度；为保证孔?处于拨叉的对称面内且不发生扭斜，应当限制Y轴旋转自由度； 根据零件的构造，最容易想到的是以Φ22mm 的孔为定位基准，这样可以 避免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度；用Φ22 孔口端面（底面） 限定零件的上下移动的自由度；用φ10 孔附近圆柱表面限定零件沿Φ22 中心 线转动的自由度就可以实现完全定位。 φ10 孔附近为悬壁梁结构,加工时容易变形,在φ10 孔口端面(底面)设辅助 支承,用来增加零件的刚性。

机床夹具设计的基本步骤

第七节机床夹具设计的基本步骤 夹具设计的基本步骤： 1. 研究原始资料，明确设计任务； 2. 确定夹具的结构方案 3. 绘制夹具总图 4. 确定并标注有关尺寸和夹具技术要求 5. 绘制夹具零件图 明确设计任务： 1. 分析研究工件的结构特点、材料、生产规模和本工序加工的技术要求以及前后工序的联系 2. 了解加工所用设备、辅助工具中与设计夹具有关的技术性能和规格； 3. 了解工具车间的技术水平等。 必要时还要了解同类工件的加工方法和所使用夹具的情况，作为设计的参考 确定夹具的结构方案，主要考虑以下问题： 1.根据六点定位原理确定工件的定位方式，并设计相应的定位装置； 2.确定刀具的导引方法，并设计引导元件和对刀装置； 3.确定工件的夹紧方案并设计夹紧装置； 4.确定其它元件或装置的结构形式，如定向键、分度装置等； 5.考虑各种装置、元件的布局，确定夹具的总体结构； 6.对夹具的总体结构，最好考虑几个方案，经过分析比较，从中选取较合理的方案。 绘制总装图的顺序是： 1.用双点划线绘出工件的轮廓外形，示意出定位基准面和加工面的位置； 2.把工件视为透明体，按照工件的形状和位置依次绘出定位、夹紧、导向及其它元件和装置的具体结构； 3.最后绘制夹具体，形成一个夹具整体。 五类尺寸和四类技术要求： 五类尺寸：包括夹具外形轮廓尺寸、工件与定位元件间的联系尺寸、夹具与刀具的联系尺寸、夹具与机床联系部分的联系尺寸、夹具内部的配合尺寸。 四类技术要求：包括定位元件之间的定位要求、定位元件与连接元件和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件和和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件与定位元件间的相互位置要求。

钻夹具设计说明书

机床夹具设计说明书 设计课程：钻床夹具设计 专业：机械工程及其自动化 学号： 姓名：

2、定位方案的确定与定位元件的选择 定位基准为下表面和左端面，考虑到工件加工尺寸较大，结合工艺性，工件以平面为定位基准，常用定位元件采用支撑板和2个支撑钉 3、夹具结构设计 3.1 定位装置（含定位误差分析与计算）

采用一面两孔定位时，支撑钉位如下。两定位孔中心距为150 ±0.06mm 1）确定圆柱销直径 圆柱销直径公差取g6，即 mm。 （2）确定圆柱销与削边销之间的中心距 根据公式（5-3），取 mm ，所以圆柱销与削边销之间的中心距为150±0.02mm。 3.2 夹紧装置（含夹紧机构设计与夹紧力计算） 根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下所示：

夹紧力计算 09.81Zf Yf F F F C d f K = 查表可得F C =42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.Z F K =. 0.9 因此Fz=.595N 09.81ZM YM M M M C d f K = 查表可得M C =0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.M K =.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K ×'F 其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系数 1.3 K2——加工性质系数1.1 K3——刀具钝化系数1.15 K4——断续刀削系数1.2

所以K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用螺旋夹紧机构，而且不需要进行强度校核 3.3辅助装置（如钻模板、钻套等） 钻模板 1）钻模板类型的选择 引导刀具在工件上钻孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位，夹紧装置外还有根据被加工的孔的位置的分布而设置的钻套和钻模板，确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工的位置精度。由于加工的两个孔均匀分布在180度的轴线两侧，则选择固定式钻模。 2）钻模板的主要尺寸的确定 钻模板的厚度，夹具板的外尺寸确定，可根据加工工序的要求及尺寸确定。 厚度为25，长为262.5mm,宽为50mm

机床夹具设计课程设计

机床夹具设计课程设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：13机械一班 姓名：阮吴祥 学号： 指导老师：张秀香 2017年 1月

目录 一、机床夹具课程设计任务书 (1) 二、机床夹具课程设计说明书 (2) 1.对加工件进行工艺分析 (2) 2.定位方案设计 (2) 3.导引方案设计 (4) 4.夹紧方案设计 (5) 5.夹具体设计 (6) 6.其它装置设计 (6) 7.技术条件制定 (6) 8.夹具工作原理(操作)简介 (6) 9.设计心得 (7) 三、参考文献 (8) 四、附录 (9)

一、机床夹具课程设计任务书

二、机床夹具课程设计说明书 1、对加工件进行工艺分析： 零件名称为通孔套,为铸件，本工序铣削加工直径22mm的孔，设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过的孔径为φ22mm，厚度为50mm。 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： 加工槽的宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度； 加工槽的深度为30±。 2、定位方案设计： 根据加工孔两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工孔宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个自由度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现加工孔两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选A面作为定位基准，但A面实际不存在，故可选工件的两侧面M或N的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。

机床夹具设计原理

第六章机床夹具设计原理 本章主要介绍以下内容： 1．机床夹具概述 2．工件的定位原理及定位元件 3．定位误差分析计算 4．工件的加紧及夹紧装置 5．机床夹具的设计要求及设计步骤 6．机床夹具设计举例 课时分配：1、2，各一个学时，3、两个学时，4、5、6，共两个学时 重点：工件的定位原理及定位元件；定位误差分析计算 难点：定位误差分析计算 机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。当用夹具装夹加工一批工件时，是通过夹具来实现这一要求的。而要实现这一要求，又必须满足三个条件：①一批工件在夹具中占有正确的加工位置；②夹具装夹在机床上的准确位置；③刀具相对夹具的准确位置。这里涉及了三层关系：零件相对夹具，夹具相对于机床，零件相对于机床。工件的最终精度是由零件相对于机床获得的。所以“定位”也涉及到三层关系：工件在夹具上的定位，夹具相对于机床的定位，而工件相对于机床的定位是间接通过夹具来保证的。工件定位以后必须通过一定的装置产生夹紧力把工件固定，使工件保持在准确定位的位置上，否则，在加工过程中因受切削力，惯性力等力的作用而发生位置变化或引起振动，破坏了原来的准确定位，无法保证加工要求。这种产生夹紧力的装置便是夹紧装置。 6．1 夹具 一、机床夹具概述 1.机床夹具的概念 机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 2.机床夹具的分类 机床夹具可根据其使用范围，分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。机床夹具还可按其所使用的机床和产生加紧力的动力源等进行分类。根据所使用的机床可将夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具（钻模）、镗床夹具（镗模）、磨床夹具和齿轮机床夹具等，根据产生加紧力的动力源可将夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具和真空夹具等。

机床夹具设计步骤和实例

机床夹具设计步骤和实例 Prepared on 22 November 2020

第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用标准工具。 2．确定夹具类型 本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻模。 3．拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方案如下。 ①以φ28H7孔及一组合面(端面K和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸885.0 mm 公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。

②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。 ②选择可调支承钉为φ11孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件，如图2-2-24(a)所示。也可选择如图2-2-24 (b)所示移动V 形块。考虑结构简单，现选用图2-2-24(a)所示结构。 (3)定位误差计算 ①加工φ10H9孔时孔距尺寸(80±mm 的定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB ＝0。 基准位移误差为定位孔(φ38021.00+mm)与定位销(φ38007 .0002.0--mm)的最大间隙，故ΔY ＝＋0. 007＋mm ＝。 由此可知此定位方案能满足尺寸(80±mm 的定位要求。 ②加工φ10H9孔时轴线平行度的定位误差计算。 由于基准重合，故ΔB ＝0。 基准位移误差是定位孔φ28H7与定位面K 间的垂直度误差。故ΔY ＝0. 03mm 。 此方案能满足平行度0. 3mm 的定位要求。 ③加工φ11孔时孔距尺寸(15±mm 。加工φ11孔时与加工φ10H9孔时相同。

机床夹具设计课程设计

机床夹具设计课程设计 说明书 设计题目：钻床夹具设计 系别：机械与电子工程学院 专业：机械设计制造及其自动化

前言 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、智能、复合、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 本次的设计任务是加工零件（板件）上的两个孔。零件属于大批量生产，钻孔要 求精度高，所以需要设计一个专用夹具，保证零件加工质量。由于夹具的利用率高， 经济性好，使用元件的功能强而且数量少，配套费用低，降低生产成本；采用夹紧装 置，缩短停机时间，提高生产效率。 设计钻床夹具，首先要分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方 法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧； 完成草图后考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理结 构实现零部件间的相对运动，根据零件要求选择材料。 完成钻床夹具的所有设计后，用 AutoCAD进行二维图的绘制，首先画好零件图，最 后进行装配，标注相关尺寸及技术要求，并用 Pro/ENGINEER绘制最终三维效果图，最 终进行说明书，任务书的撰写、整理、修改完成设计任务。

目录 第一章对加工零件的工艺分析 .......................................................错误！未定义书签。 1.1夹具设计 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2零件分析 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2.1零件图 (1) 1.2.2加工零件图分析 (2) 第二章定位方案及误差分析 ...........................................................错误！未定义书签。 2.1拟定定位方案 .....................................................................错误！未定义书签。 2.1.1定位方案拟定 (2) 2.1.2定位方案选定 (2) 2.2定位误差分析 .....................................................................错误！未定义书签。 2.2.1相关概念 (3) 2.2.2定位误差分析 (4) 第三章对刀导向方案 .......................................................................错误！未定义书签。 3.1对刀导向方案 .....................................................................错误！未定义书签。 3.2对刀导向元件详细参数 .....................................................错误！未定义书签。 第四章夹紧方案及夹紧力分析 (5) 4.1 夹紧方案分析 .............................................................................错误！未定义书签。 4.2夹紧力分析 .........................................................................错误！未定义书签。 4.2.1夹紧力估算 .....................................................................错误！未定义书签。 第五章夹具体设计及连接元件选型 ...............................................错误！未定义书签。 5.1夹具体设计 ..........................................................................错误！未定义书签。 5.2连接元件选型 ......................................................................错误！未定义书签。 5.2.1标准件 .............................................................................错误！未定义书签。 5.2.2非标准件 .........................................................................错误！未定义书签。 第六章夹具零件图和装配图及标注 ...............................................错误！未定义书签。 6.1零件图 (8) 6.2钻模板零件图 ...................................................................................................... 1 1 6.3装配图 .................................................................................................................. 2 1第七章三维效果图...........................................................................错误！未定义书签。 14 总结 .................................................................. 14 参考文献 ..............................................................

轴承座零件的车床专用夹具设计

设计轴承座零件的机加工工艺 （2×φ13孔底表面粗糙度R a,改成2×φ9的孔表面粗糙度R a,；轴承底座台阶面的平面度形状公差改成） （一）轴承座零件的功用 轴承座主要用于装夹轴承，给定动力从而实现轴承轴及轴上零件做确定的运动，故轴承座是支撑和固定轴承用的。轴承座的轴承孔φ30+ 装夹轴承，底座上的两个Φ9孔是和其它 紧固件一起其紧固作用的，有一定粗糙度要求的底座上两个φ8+ 孔是和其它配合件装配起限位作用的。φ6孔和φ4孔是轴承与轴承座配合是起润滑作用。 （二）加工技术要求分析 轴承座零件的主要技术要求分析见表1。 加工表面加工尺寸要求 /mm 主要尺寸精 度等级要求 表面质量要求 /μm 形位精度要求 /mm 备注 φ30+ 0孔 φ30+ ×38，两端 孔口倒角 IT7基准C

轴承座底面上φ6通孔，轴承底座左、右侧面，轴承底座前端面上φ4通孔。 二、确定轴承座零件加工毛坯 有轴承座零件图知道，材料是HT200。这也基本决定了轴承座的毛坯制造形式和毛坯图的结构。 （一）轴承座零件的毛坯类型 轴承座零件的毛坯制造形式选择砂型铸造。 （二）轴承座的毛坯图 图1 轴承座零件的毛坯图 三、设计轴承座零件的机加工工艺路线 轴承座零件的机加工工艺路线设计，从方法上是和轴零件的工艺路线设计思路相类似的。先确定单个加工表面的加工方案及热处理的位置安排，然后安排好加工面之间的加工顺序，就可以设计出工艺路线了。 （一）选择轴承座加工面加工方案 轴承座的结构面中，由除了轴承孔处R22的圆弧面不需要加工外，其余的加工面的几个方案选择结果见表所示。 表2 轴承座加工面的加工方案

套筒夹具设计说明书

目录 前言 (2) 第一章机床夹具 (3) 1．1机床夹具在加工中的作用 (3) 1．2机床夹具的分类 (3) 1．3机床夹具的组成 (4) 1．4 工件零件图 (5) 第二章夹具设计 (6) 2．1 夹具设计的基本原则 (6) 2．2 定位方案 (6) 2．2．1 定位基准的选择 (6) 2．2．2 定位元件的布置 (7) 2．3 夹紧方案....................................................................................... 错误！未定义书签。 2．3．1 夹紧元件的注意事项..................................................... 错误！未定义书签。 2．3．2 夹紧元件的确定 (9) 2．4导向装置........................................................................................ 错误！未定义书签。 2．4．1 导向装置的选择 (9) 2．4．2 导向装置的布置 (10) 2．5夹具装配图的绘制 (11) 总结 (13)

前言 夹具设计是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。 夹具设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的夹具设计。 在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： 1.保证加工精度机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。 2.提高生产效率机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。 3.减少劳动强度采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 4.扩大机床的工艺范围利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于： 1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。

车床夹具设计

一、车床夹具的主要类型 在车床上用来加工工件内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。车床夹具多数安装在主轴上；少数安装在床鞍或床身上。后一类属机床改装范畴，应用较少，不做介绍。车床夹具按工件定位方式不同分为：定心式、角铁式和花盘式等。 1.定心式车床夹具 在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。 2．角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。 3．花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。 二、车床夹具设计要点 1．车床夹具与主轴的连接方式 由于加工中车床夹具随车床主轴一起回转，夹具与主轴的连接精度直接影响夹具的回转精度，故要求车床夹具与主轴二者轴线有较高的同轴度，且要连接可靠。通常连接方式有以下几种： （1）夹具通过主轴锥孔与主轴连接 （2）夹具通过过渡盘与机床主轴连接 2。对定位及夹紧装置的要求 （1）为保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的限位表面进行仔细找正。

（2）设置定位元件时应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重合。 （3）车床夹具的平衡及结构要求 对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具，设计时应采用平衡装置以减少由离心力产生的振动及主轴轴承的磨损。 车床夹具一般都是在悬臂状态下工作的，为保证加工过程的稳定性；夹具结构应力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量小，使重心靠近主轴前支承。为保证安全，夹具体应制成圆形，加具体上的各元件不允许伸出夹具体直径之外。此外，夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排出或清理。 1 ．设计定位装置时应使加工表面的回转轴线与车床主轴的回转轴线重合。 2 ．设计夹紧装置时一定要注意可靠，安全。因为夹具和工件一起随主轴旋转，除了切削力还有离心力的影响。因此夹紧机构所产生的夹紧力必须足够，自锁要可靠，以防止发生设备及人身事故。 图 6-29 为夹紧力实施方案的比较。图 6-29b 的夹紧方案安全可靠性优于图 6 -29a 的夹紧方案。 3 ．夹具与车床主轴的连接方式，根据夹具体径向尺寸的大小，一般有两种方法： （ 1 ）对于径向尺寸 D ＜ 140mm , 或 D ＜ (2—3)d 的小型夹具，一般用锥柄安装在主轴的锥孔中，并用螺栓拉紧。如图 6— 30a 所示。

机床夹具设计步骤和实例

机床夹具设计步骤和实例

第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 nhuH?> 36-訂 ^5 0 0 +￡* 出 ? 外 一 一 益 殳 」 ? 16 逹," _ . 一 T P25H?\ 图2-?-21杠杆工序图

1零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰? 10H9 孔及? 11孔。 ②? 10H9 孔与? 28H7 孔的距离为(80 ± 0. 2)mm ;平行度为0.3mm。 ③0 11孔与0 28H7孑L的距离为(15 ± 0. 25)mm。 ④0 11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①0 28H7孔及两端面。 ②0 10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用标准工具。 2?确定夹具类型 本工序所加工两孔(0 10H9和0 11),位于互 成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、 轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式 钻模。 3 .拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方案如下。 ①以0 28H7孔及一组合面(端面K和0 10H9 一端面组合而成)为定位面，以0 10H9孔端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这

一定位方案，由于尺寸8&"5mm公差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2- 22(a) 所示。 011 y ■■I I 耳■ I BE) 2-2-22定位夹蛍方秦 ②以孔$ 28H7孔及端面K定位，以? 11孔外 缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由 度。为增加刚性，在$ 10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图 2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以 $ 28H7孔 及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取28竺。 g6

CA6140车床拨叉831007课程设计--机床夹具设计

机械课程设计 说明书 课程名称：机械课程设计 作业题目：机械拨叉夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：10机制5班 姓名： 学号： 指导教师： 2013 年 12月 21 日

山西大同大学课程设计说明书 目录 设计清单 (03) 设计内容 (03) 原始资料 (03) 一、零件分析 (04) （一）零件的作用 (04) （二）零件的工艺分析 (04) 二、工艺规程设计 (05) （一）确定毛坯制造形式 (05) （二）基面的选择 (05) （三）制定工艺路线 (06) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (08) 三、确定切削用量及基本工时 (10) 四、夹具设计 (15) （一）任务的提出 (15) （二）定位方案及定位装置的设计计算 (15) （三）夹紧方案及装置的设计计算 (18) 参考文献 (21) 设计清单： 1、零件图 1张 2、零件毛坯图1张 3、机械加工工艺过程综合卡片1套 4、夹具设计1套 5、课程设计说明书1套

凌金锋拨叉831007夹具设计 设计内容： （1）画零件图 （2）绘制毛坯图 （3）填写机械加工工艺过程综合卡片 （4）选择夹具设计方案 （5）绘制某一工序夹具草图及零件图 （6）编写课程设计说明书 原始资料：拨叉零件图831007，生产纲领为5000件/年。

山西大同大学课程设计说明书 一、零件分析 (一) .零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔语操作机构相连，下方的φ55半孔则是用于所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力波动下方的齿轮变速。两件铸为一体，加工时分开。 （二）.零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，和适合磨削，为此以下是拨叉需要加工表面以及加工表面之间的位置要求。 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小头孔φ22mm以及与此孔相通的φ8mm的锥孔、M8螺纹孔； 3.大头半圆孔φ55mm； 位置要求： 小头孔上端面与小头空中心线的垂直度误差为0.05mm，打孔的上下断面与小头孔的中心线的垂直度误差为0.07mm。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后依次作为粗基准，采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规加工工艺均可保证。

机床夹具设计(实例)

机床夹具设计（实例） 图3-2所示为CA6140车床上接头的零件图。该零件系大批量生 产，材料为45号钢，毛坯采用模锻件。现要求设计加工该零件上尺 寸为28H11的槽口所使用的夹具。 图3-2 CA6140车床上接头的零件图 零件上槽口的加工要求是：保证宽度28H11，深度40mm，表面粗糙度侧面为Ra3.2μm，底面为Ra6.3μm。并要求两侧面对孔ф20H7的轴心线对称，公差为0.1mm；两侧面对孔ф10H7的轴心线垂直，其公差为0.1mm。 零件的加工工艺过程安排是在加工槽口之前，除孔ф10H7尚未进行加工外，其他各面均已加工达到图纸要求。槽口的加工采用三面 刃铣刀在卧式铣床上进行。 工件装夹方案的确定，首先应考虑满足加工要求。槽口两侧面之 间的宽度28H11取决于铣刀的宽度，与夹具无关，而深度40mm则由调整刀具相对夹具的位置保证。两侧面对孔ф10H7轴心线的垂直度要求，因该孔尚未进行加工，故可在后面该孔加工工序中保证。为此， 考虑定位方案，主要应满足两侧面与孔ф20H7轴心线的对称度要求。 根据基准重合的原则，应选孔ф20H7的轴心线为第一定位基准。由 于要保证一定的加工深度，故工件沿高度方向的不定度也应限制。此 外，从零件的工作性能要求可知，需要加工的两侧面应与已加工过的 两外侧面互成90度，因此在工作定位时还必须限制绕孔ф20H7的轴心线的不定度。故工件的定位基准的选择如图3.3所示，除孔ф20H7（限制沿x,y轴和绕x,y轴的不定度）之外，还应以一端面（限制 沿z轴的不定度）和一外侧面（限制绕z轴的不定度）进行定位，共

限制六个不定度，属于完全定位。 工件定位方案的确定除了考虑加工要求外，还应结合定位元件的 结构及夹紧方案实现的可能性而 予以最后确定。 Z对接头这个零件，铣槽口工序 的夹紧力方向，不外乎是沿径向 或沿轴向两种。如采用如图3.4 （a）所示的沿径向夹紧的方案，X由于ф20H7孔的轴心线是定位基 准，故必须采用定心夹紧机构， X Y 以实现夹紧力方向作用于主要定位基面。但孔ф20H7的直径较小，受结构限制不易实现，因此，采用如图3.4（b）所示的沿轴向夹紧的方案较为合适。 在一般情况下，为满足夹紧力应主要作用于第一定位基准的要求， 就应将定位方案改为以上端面A作为第一定位基准。此时，ф20H7孔轴心线以及另一外侧面则为第二，第三定位基准。若以上端面A为主要定位基准，虽然符合“基准重合”原则，但由于夹紧力需自下而 上布置，将导致夹具结构复杂化。 考虑到孔ф20H7下端面B及端台C均是在 一次装夹下加工的，它们之间有一定的位置 精度，且槽口深度尺寸40mm为一般公差，故 改为以B或C面为第一定位基准，也能满足 加工要求。为使定位稳定可靠，故宜选取面 积较大的C面为第一定位基准。定位元件则可相应选取一个平面（限

机床夹具设计步骤和实例

第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用 标准工具。 2．确定夹具类型 本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互 成90°的两平面，孔径不大，工件质量较小、轮 廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻 模。 3．拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方 案如下。

①以φ28H7孔及一组合面(端面K 和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔 端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸885 .00+mm 公 差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。 ②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。

机床夹具设计课程设计说明书(参考)

《机床夹具设计》 课程设计说明书课题: 缸底夹具设计 课题组长: 舒旦 指导教师:杨德良 湘潭职业技术学院 2009年5月

《机床夹具设计》课程设计任务书课题: 缸底夹具设计 内容： 1.零件图（CAD）1套 2.三维装配图（PROE）1张 3. 课程设计说明书1份 班级：机制07302班 组长：舒旦 同组人姓名：舒旦、黄小川 指导教师：杨德良 2009年5月

目录 序言 (4) 1、零件的分析 (5) 1.1 零件的作用 (5) 1.2零件工序图 (6) 1.3夹具二维装配图 (7) 2、夹具设计 2.1零件的工艺分析 (8) 2.2 定位和定位装置的设计 (8) 2.3 夹紧方案 (8) 2.4夹具体设计 (8) 2.5夹具体总图上的尺寸、公差和技术要求 (8) 2.6夹具精度分析 (9) 后记 参考资料

序言 机床夹具设计课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后搞好进行一次预备训练。 其目的在于： （1）培养学生运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 （2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。 （3）培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。 （4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 对于我本人来说，希望能通过本次课程设计学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题之中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力；同时，又希望能超越目前工厂的实际生产工艺，而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中，为改善我国的机器制造业相对落后的局面探索可能的途径。 由于时间及水平有限，缺点和错误在所难免，恳请读者批评指正。

机床夹具设计方案

机床夹具设计 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺制定之后，按照某一工序的具体要求进行的。 夹具设计质量的高低应以能稳定地保证工件的加工精度，达到加工的生产效率要求，成本低，排屑方便，操作安全省力和制造维护容易等为衡量指标。 一、机床夹具设计的基本要求 基本要求：一个优良的机床夹具，必须满足下列 1、保证工件的加工精度 保证工件加工精度的关键在于正确地选定定位基准、定位方法、定位元件以及夹紧装置，确定合适的夹具尺寸、公差和计数要求，并进行必要的夹具精度分析。同时还要注意夹具中其他零部件的结构对工件加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 2、工艺性能好 专用夹具应尽可能地采用标准元件和标准结构，力求结构简单，制造容易，便于装配、检验和维修。当夹具最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置适当的调整间隙和可修磨的垫片等调整或修配结构。 3、达到加工的生产效率要求 专用夹具的复杂程度应与生产批量相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效装夹机构，以缩短辅助生产时间，提高生产效率。 4、使用性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。应尽可能采用气动、液压等快速高效夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。 夹具的操作位置应符合操作工人的操作习惯。 专用夹具应排屑方便，必要时应设置排屑结构，防止切屑破坏工件的正确定位和损坏刀具，防止切屑热量引起工艺系统变形。 5、经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产批量对夹具进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 保证工件的加工精度是最重要的。在此前提下，要处理好其以上基本要求中他要求

机床夹具设计

机床夹具设计 机自0802 郑顺欣 摘要：零件在工艺规程制定后，要按工艺规程的顺序进行加工。加工中除了需要机床，刀具，量具外，成批生产时还需要机床夹具。他们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一。夹具在机床应用中占很高的地位.夹具最早出现在18世纪后期。 关键词：机床夹具车床铣床加工零件定位原理： 1．机床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。中国国际模具网 现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（fms）等新加工技术的应用，对机床手轮夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；

6）提高机床夹具的标准化程度。 2．现代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 （1）标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：gb/t2148~t2259－91以及各类通用夹具、手轮、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 （2）柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。 （3）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1"；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。 （4）高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间